Керамический песок (также известный как расплавленный керамический песок, жемчужный песок) широко используется в области литья стали благодаря своим превосходным огнеупорным свойствам, низкому тепловому расширению, сферическим характеристикам частиц и экологическим преимуществам. Ниже приведены его основные области применения и технические характеристики в области литья стали:
1. Песчаные стержни и формовочные смеси для стального литья
Керамический песок может эффективно уменьшать такие дефекты, как включения песка, рубцы и поры в стальных отливках в процессе заливки благодаря своей высокой огнеупорности (1800–2000 ℃) и чрезвычайно низкому коэффициенту теплового расширения (0,13% при 1000 ℃)4.
Пример применения: Weichai Power использует керамический песок и обожженный песок для замены хромитового песка при производстве песчаных стержней водяных полостей цилиндров высокоскоростных двигателей. Дефект адгезии песка внутренней полости снижен с 0,6% до менее 0,2%, а стоимость материала снижена на 15%4.
Преимущества:
Высокая распадаемость: сердечник из смоляного песка легко очищается после заливки, что снижает трудозатраты на очистку песка1.
Низкий уровень выбросов газа: уменьшение пористости стальных отливок и повышение выхода годного5.
2. Процесс получения самозатвердевающего песка на основе смолы для крупногабаритных стальных отливок
При производстве крупногабаритных стальных отливок керамический песок используется в качестве исходного песка для получения самозатвердевающего песка на основе смолы, что позволяет снизить количество смолы (более чем на 30%), одновременно повышая прочность песчаной формы, уменьшая количество выделяющегося газа и улучшая дезинтеграцию15.
По сравнению с традиционным кварцевым песком:
Кварцевый песок имеет высокий коэффициент теплового расширения, что может легко привести к отклонению размеров отливок; керамический песок практически не расширяется, и точность литья выше4.
Кварцевый песок трудно регенерировать, а керамический песок можно перерабатывать многократно, что позволяет сократить выбросы отработанного песка1.
3. Литье высоколегированной и жаропрочной стали
Высокое содержание алюминия в керамическом песке (Al₂O₃≥75%) делает его пригодным для литья высоколегированной стали (например, жаропрочной стали, нержавеющей стали), снижая риск химического налипания песка4.
Случай:
Качество поверхности отливок из нержавеющей стали, полученных методом литья в песчаные оболочковые формы с керамическим покрытием, приближается к уровню литья по выплавляемым моделям, при этом сокращается производственный цикл8.
При производстве отливок из жаропрочной стали (например, ZG10Cr9Mo1VNbN) керамический песок выдерживает высокие температуры до 620°C5.
4. Защита окружающей среды и ценовые преимущества
Уменьшение пылевого загрязнения: частицы керамического песка плотные и имеют низкую скорость дробления, что снижает вред от кварцевой пыли в литейном цехе1.
Проблемы переработки старого песка: в настоящее время сложно отделить керамический песок от формовочного песка после смешивания, а степень извлечения низкая, поэтому технологию регенерации необходимо дополнительно оптимизировать47.
5. Будущие тенденции развития
Технология регенерации песка 3D-печати: Например, система регенерации песка 3D-печати Lianxin Group может восстановить 95% производительности старого песка и сократить расход песка на 40%. В будущем ее можно будет использовать для регенерации керамического песка7.
Рост на рынке Азиатско-Тихоокеанского региона: Ожидается, что благодаря развитию автомобильной и железнодорожной промышленности применение керамического песка в области литья стали будет расти ежегодными темпами в 6% (2024-2029 гг.)
